长江泥沙与葛洲坝、三峡水电站水轮机磨损问题

长江葛洲坝水电站投运已１０余年，三峡水利枢纽业已在建，关于上述两水电站水轮机由于泥沙造成的磨损问题，看法不一。根据葛洲坝水电站水轮机运行的实测情况表明，机组叶片出现大面积波纹，现已发展成鱼鳞状及沟槽，说明磨损是存在的；二江电站机组叶片出水边估计已平均磨薄７～８毫米，叶片外缘间隙平均扩大约３～４毫米；大江电站机组磨损情况较二江电站严重。综上所述说明，长江泥沙具有磨损能力，且是在过机泥沙细于天然情况下发生的磨损，因而对于机组浑水磨损不能套用清水空蚀概念。三峡水库库容远大于葛洲坝水库，较粗泥沙将沉淀于库区，含沙量及出库泥沙粒径将减小，其条件优于葛洲坝水电站。但三峡水库采用蓄清排浑方式运行，估计初期平均含沙量约为０．４公斤／立方米，国内外水电站在同样条件下仍发生了磨损。三峡电站采用混流式机组，比数系数达２３００以上，叶片出口边的速度超过４０米／秒，在同样泥沙条件下，三峡电站水轮机的磨损强度将大一倍以上，此外，混流式水轮机一旦磨损，其修理较之轴流式要麻烦。建议开展对过机泥沙研究；对葛洲坝机组进行更深入系统的观测；对国内外混流式水轮机磨损进行调查、总结；对三峡电站水轮机进行抗泥沙磨损能力的研究，在设计及试验中应考虑浑水     

电站运行大课堂

六．水轮机的泥沙磨损和防磨技术措施 1．水轮机的哪些部位容易遭受泥沙磨损？ 当通过水轮机过流部件的水流中含有足够量的悬移泥沙时,坚硬的泥沙颗粒撞击和磨削过流表面,使其材料因疲劳和机械破坏而损坏,这个过程称为水轮机泥沙磨损。我国西南山区河流有推移质泥沙,北方河流有悬推质泥沙。     

电站运行大课堂

六．水轮机的泥沙磨损和防磨技术措施 1．水轮机的哪些部位容易遭受泥沙磨损？ 当通过水轮机过流部件的水流中含有足够量的悬移泥沙时,坚硬的泥沙颗粒撞击和磨削过流表面,使其材料因疲劳和机械破坏而损坏,这个过程称为水轮机泥沙磨损。我国西南山区河流有推移质泥沙,北方河流有悬推质泥沙。     

新疆夏特水电站水轮机抗磨措施研究

新疆夏特水电站所在克孜河中游含沙量高,是典型的多泥沙河流电站,高含沙量对电站水轮机过流部件的泥沙磨损影响很大。详细分析了电站泥沙的形成及输沙能力以及电站泥沙颗粒级配情况,对夏特电站可采用的水轮机进行了沙水流动的数值模拟和关键过流部件泥沙磨损试验,预估了水轮机的泥沙磨损情况,并提出了抗泥沙磨损的措施。研究结果为夏特水电站水轮机的抗磨设计和运行提供了重要参考依据。     

长江泥沙与葛洲坝,三峡水电站水轮机磨损问题

长江葛洲坝水电站投运１０余年，三峡水利枢纽业已在建，关于上述两水电站水轮机由于泥沙造成的磨损问题，看法不一。根据葛洲坝水电站水轮机运行的实测情况表明，机组叶片出现大面积波纹，现已发展成鱼鳞状及沟槽，说明磨损是存在的；二江电站机组叶片出水边估计已平均磨薄７－８毫米，叶片外缘间隙平均扩大约３－４毫米；大江电站机组磨损情况较二江电站严重。综上所述说明，长江泥沙具有磨损能力，且是在过机泥沙细于天然情况较二     

水轮机过流部件磨蚀问题的研究与防护

针对我国高含沙水流中运行的水轮机组的过流部件的磨蚀这个长期存在的疑难问题，开展研究工作，在分析水轮机过流部件泥沙磨损、空化破坏各自的磨损机理、特点、影响因素、预测模型等的基础上，总结出水轮机过流部件的磨蚀主要是泥沙磨损、空化破坏及它们的联合作用，提出水轮机过流部件磨蚀的主要防护措施，为最终解决水轮机过流部件磨蚀问题提供了理论依据。图6幅，表1个。     

三峡左岸电站水轮机过流部件磨蚀初析

河流泥沙对水轮机过流部件具有较大的磨损,介绍了三峡左岸水轮发电机组在上游水位135 m及156 m下水轮机过流部件的磨蚀情况,并从泥沙磨损、气蚀破坏等方面初步分析了水轮机过流部件磨蚀破坏的原因,结合上述原因提出了减轻水轮机过流部件磨蚀破坏的预防措施,这对三峡上游蓄水175 m后机组稳定运行具有重要的意义。通过检测与分析,认为单从泥沙磨损方面说对机组过流部件的影响并不严重,但泥沙磨损往往和空蚀联合作用,容易加速过流部件表面的破坏进程。     

三峡工程水轮机的浑水特性和磨损特征

针对三峡工程水轮机的运行特点，采用长江天然泥沙进行了三峡水轮机模型浑水试验研究，其目的是了解水流挟沙对三峡水轮机性能的影响、水轮机转轮内泥沙磨损部位及相对强度等，为真机防护及运行提供依据．试验在中国水利水电科学研究院水力机电研究所高精度水力机械通用模型浑水试验台上进行．试验内容包括清浑水能量试验、清浑水临界空化性能与初生空化性能试验、清浑水水压脉动试验和泥沙磨损试验．结果表明，在三峡水电站过机泥沙条件下，水流挟沙对水轮机效率、运行工况及水压脉动的影响很小，而对初生空化影响比较大，即随着含沙量的增大，初生空化系数有增大的趋势．此外，为减轻磨损，汛期浑水工况下水轮机应尽量避免过大开度或超负荷运行，转轮抗磨防护重点部位为叶片出水边和下环内侧面．     

水电站的防沙措施

文章通过对水电站水轮机磨损的主要因素进行分析,结合实践经验,总结出泥沙处理措施,在大坝设置排沙底孔、拦沙坎及冲沙槽,防止大量的推移质泥沙大量进入水口闸,大大减少粗沙通过水轮机含沙量。沉沙池降低挟沙水流中泥沙颗粒大于设计沉降粒径的悬移质泥沙、降低水流中含沙量。压力前池是继大坝、沉沙池后的第三道防沙,防止泥沙进入水轮机,造成水轮机的磨损。注重运行时管理水平和及时维修。     

大盈江四级水电站水轮机抗泥沙磨损措施探析

大盈江四级水电站流域泥沙含量大,蓄水坝区库容量小,汛期泥沙得不到有效沉积,大量泥沙流入机组,造成水轮机过流部件磨损严重,严重影响电站安全运行。通过修建沉沙池、优化水轮机过流部件结构设计并对其进行喷涂抗磨层等措施,很好地解决了水轮机泥沙磨损问题,取得了良好效果。     

云南大盈江四级水电站泥沙处理措施及效果分析

云南省大盈江四级水电站水库库容小,不能起到有效调沙作用,电站机组投入运行一个汛期后,发现水轮机因泥沙磨蚀受损严重,设计单位对此进行了专题研究,提出在输水发电系统增设沉沙池的补救方案。沉沙池投运后,对电站进水口与厂房尾水含沙量、泥沙级配以及沉沙池泥沙沉降率、泥沙颗粒级配进行了分析。结果表明,沉沙池沉沙效果显著,沉沙作用明显,大大降低了机组过机泥沙含量,减少了泥沙对机组的磨损。经对导水机构过流部件检查,未发现明显磨损。     

大石峡水电站水轮机防泥沙磨蚀综合措施

多泥沙河流水轮机过流部件的磨损和空蚀,会造成机组效率的严重下降,不但影响电站的经济效益,更关系到电站的运行安全。混流式水轮机在水头相对较高时,由于内部流速也相对较高,其过流部件的磨蚀问题会更加严重。依托新疆大石峡水电站,对水轮机的水力设计优化、水轮机过流部件的结构设计、泥沙磨损深度分析与大修周期预判、过流部件喷涂及现场修复方案等方面开展分析,提出多泥沙河流水轮机过流部件预防泥沙磨蚀的系统解决方案,为多泥沙水流中的水轮机防泥沙磨蚀提供借鉴。     

浅谈减轻水轮机泥沙磨蚀的措施及途径

多泥沙河流上的高水头混流式水轮机普遍存在泥沙磨蚀现象,导致水轮机过流部件严重磨损,极大地降低水轮机的效率与机组的安全性及稳定性,导致水轮机检修频繁,经济损失巨大.结合三江口电站实例,对不同取水方式和水轮机的运行进行对比,提出了减轻水轮机泥沙磨蚀的措施及途径.     

三峡水电站过机泥沙量初步监测与分析

通过对三峡水电站不同机组及不同部位的过机泥沙含量、颗粒级配以及物理化学指标的监测资料,分析了过机泥沙的分布及与出库泥沙的关系。现场采样与实验室分析结果表明,过机泥沙量与入库泥沙流量的大小成正比,过机泥沙量的峰值比入库洪水流量的峰值要滞后2~3 d,而且过机泥沙的硬颗粒主要是石英和长石,硬度较大,更容易对水轮机产生磨蚀。分析结果可为水库排沙调度和减小泥沙对水轮机的磨损和腐蚀提供参考依据。     

液态金属材料在水轮机过流部件修补中的应用

在多泥沙河流上运行的水轮机易受到泥沙磨损和空蚀破坏,其防护措施一直是水电工程中水轮机安全经济运行的一个重要问题。对空蚀破坏及泥沙磨损机理、液态金属材料特性及其在水轮机部件上的适用性作了探讨,对液态金属在铜街子电站水轮机过流部件中的喷涂工艺及其抗泥沙磨损和空蚀破坏的性能展开了分析。分析结果表明:液态金属在使用性能和工艺性能方面能够适用于水轮机,可以提高水轮机的抗磨损性和抗空蚀性。     

新疆塔尕克水电站水轮机泥沙磨损及应对措施

简述了塔尕克水电站设计和水轮机制造概况及运行3000h后水轮机转轮止漏环间隙泥沙磨损等情况,提出了水轮机泥沙磨损的综合治理措施。     

扎拉水电站水轮机抗泥沙磨损设计

扎拉水电站西藏玉曲河干流下游河段七级开发方案中的第六级,安装4台单机250MW冲击式水轮发电机组,机组最大水头690.55m,多年平均过机泥沙含量0.2kg/m~3。电站具有水头高、泥沙含量偏大的特点,过机泥沙将是影响机组运行的关键性因素设计人员采用在工程所在地收集的泥沙样本,对扎拉电站的水轮机转轮材料进行了圆盘喷射泥沙磨损试验。根据试验结果,拟合出材料的磨损量与泥沙参数的关系式,并对水轮机的泥沙磨损情况进行预估,提出了相应的抗泥沙磨损措施。     

水轮机过流部件喷焊工艺及其经济效益

汽蚀是清水电站水轮机过流部件不可避免的主要破坏形式之一,泥砂磨损则是多泥沙河流上水轮机过流部件之必然。因此,多泥沙条件下运行的水轮机在泥沙磨损和汽蚀的联合作用下(简称磨蚀),破坏速度相当惊人,甚至可达清水条件下破坏速率的十倍以上。水轮机过流部件严重汽蚀或磨蚀后,     

金沙江下游水轮机泥沙磨损情况分析

根据位于水轮机3个不同位置的泥沙特征、形貌以及矿物成份,对转轮叶片、活动导叶进行了泥沙磨损试验预估研究,比较ZG04Cr13Ni4Mo和ZG04Cr13Ni5Mo材料的抗泥沙磨损能力,并对金沙江下游多泥沙条件下的水轮机运行后重点关注部位提出了重要建议。     

大藤峡水利枢纽水轮机运行稳定性分析及预防措施

针对大藤峡水利枢纽水轮机运行中水头变幅大、运行条件复杂、转轮直径大和国内大尺寸轴流转桨式水轮机设计、制造及运行经验较少等不利因素,对影响大藤峡水利枢纽水轮机安全稳定运行的脱流、磨蚀、尾水管压力脉动、卡门涡、水力不平衡等水力因素进行深入分析,并结合大藤峡模型水轮机稳定性试验,提出了优选水轮机参数、改善水轮机设计、优化机组结构设计、合理安排机组运行方式、设置有效的补气措施、优化水轮机流道和提高水轮机加工精度等预防措施,保证机组投产后的运行稳定性。